Модульная автоматизированная система дождевания малыми поливными нормами

Модульная автоматизированная система дождевания малыми поливными нормами

Реферат

 

Использование: в искусственном орошении сельскохозяйственных культур, в частности в дождевальных системах с гидроавтоматическим управлением процессом полива с обеспечением снижения расхода воды, капитальных и энергетических затрат. Сущность изобретения: оросительная система снабжена тупиковым оросительным трубопроводом 9 с дождевальными аппаратами 4, подсоединенным к сбросному клапану 6 блока управления 5. При этом дождевальные аппараты 4 имеют гидроавтоматические затворы, а трубопровод 9 - сливной регулируемый клапан 10. Настройка блока управления 5 осуществляется в соответствии с определенными соотношениями времени полива на тупиковом оросительном трубопроводе 9 и на кольцевой сети 3 трубопроводов. При закрытой задвижке блока управления открывается сливной клапан 6, вода поступает в трубопровод 9, происходит выключение следующего аппарата 4, подготовленного к работе ранее, и осуществляется полив на тупиковой части системы. 3 ил.

Изобретение касается орошения и может быть использовано для строительства и эксплуатации дождевальных систем с гидроавтоматическим управлением процессом полива.

Целью изобретения является экономия поливной воды, снижение капиталоемкости и энергетических затрат.

На фиг.1 представлена общая схема модульной автоматизированной системы дождевания малыми поливными нормами (при расстановке аппаратов по квадрату); на фиг. 2 - схема поливного регулируемого клапана; на фиг.3 - схема блока управления - гидравлического программного устройства (гидропрограмматора).

В состав системы входят подводящий напорный трубопровод 1 или насосная станция 2, основная оросительная сеть закольцованного типа 3, дождевальные аппараты 4, оснащенные гидроавтоматическими затворами, блок управления 5 со сбросным клапаном 6, предохранительно-сбросное устройство 7 и регулятор давления 8. Компоновка системы дополнена тупиковым оросительным трубопроводом 9 и сливным регулируемым клапаном 10. При этом тупиковый оросительный трубопровод 9 подсоединен к сбросному клапану 6 блока управления 5 и снабжен дождевальными аппаратами 4, имеющими гидроавтоматические затворы.

Техническое решение может быть реализовано с применением представленного сливного регулируемого клапана 10 и использованием в качестве блока управления 5 - гидропрограмматора. Система в этом случае функционирует следующим образом. В гидропрограмматоре 5 при закрытом положении задвижки 11 вода от работающей станции направляется в сбросной клапан 6 и далее в тупиковый оросительный трубопровод 9. При повышении давления более отрегулированного уровня (например 0,2 МПа) закрывается сливной регулируемый клапан 10 и при 0,5 МПа открывается один (или более в зависимости от площади и числа дождевателей, обслуживаемых тупиковым оросительным трубопроводом и кольцевой сетью трубопроводов) дождеватель 4, и производится полив на тупиковом трубопроводе 9.

Одновременно вода в гидропрограмматоре 5 под давлением по трубке 12 поступает в распределительный клапан 13 и далее по трубке 14 в полость "А" мембранного гидродвигателя. Площадь мембраны 15 здесь больше площади запорной тарели 16 и за счет большего усилия со стороны мембраны задвижка удерживается в закрытом положении. В то же время вода по трубке 12 поступает в разделительную камеру 17 и масло передавливается в реле времени 18, где через дроссельное отверстие 19 поступает в полость под поршень 20 и, преодолевая сопротивление пружины 21, перемещает поршень в крайнее правое положение. При этом шток поршня воздействует на рычажную систему, и происходит переключение распределительного клапана 13. Последний при переключении соединяет полость "А" гидродвигателя задвижки 11 с атмосферой, и от давления воды на запорную тарель 16 задвижка открывается. При ее открытии давлением воды, передаваемым по трубке 22, и усилием пружины 23 производится закрытие сбросного клапана 6. Плавность открывания и закрывания задвижки 11 обеспечивается демпфером 24.

Давление в тупиковом трубопроводе 9 падает и при 0,2 МПа гидрозатвор работающего дождевателя 4 перекрывает сопло аппарата. Сливной регулируемый клапан 10 стравливает избыток давления и счетно-распределительные устройства гидрозатворов перемещают храповые колеса. При этом следующий аппарат 4 по настройке становится готовым к включению.

При положении задвижки 11 гидропрограмматор 5 "Открыто" вода поступает в кольцевую сеть трубопроводов 3, где, например, два аппарата 4 готовы к включению. Их гидрозатворы открывают сопла, и производится полив на кольцевой сети трубопроводов 3.

Одновременно давление воды в гидропрограмматоре 5 по трубке 25 передается в полость реле времени 18 над поршнем 20. Давления над и под поршнем уравновешиваются, но за счет сил пружины 21 поршень со штоком перемещается в левую сторону, передавливая масло обратно в разделительную камеру 17 через канал, выполненный в виде резьбы по внешнему контуру дросселя 26. Время перемещения поршня в левую сторону (время полива на кольцевой сети 3) зависит от длины рабочей части дросселя 26, регулируемой специальным винтом 27 с гайкой 28.

По достижении поршнем 20 крайнего левого положения через рычажную систему посредством пружины 29 происходит переключение распределительного клапана 13 в исходное положение, при котором вода под давлением вновь поступает в полость "А" гидродвигателя задвижки. Последний обеспечивает закрытие задвижки 11 запорной тарелью 16.

При закрытой задвижке 11 в гидропрограмматоре 5 вновь открывается сбросной клапан 6. Вода поступает в тупиковый трубопровод 9, и включение следующего аппарата 4, подготовленного к работе ранее, обеспечивает полив уже на тупиковой части системы.

Одновременно открывается сливной клапан 30, через который производится частичный сброс воды из кольцевой сети трубопроводов 3. Этим достигается снижение давления в сети до величины, устанавливаемой пружиной 31, с целью обеспечения срабатывания счетно-распределительных устройств гидрозатворов на кольцевой части системы.

Далее технологический процесс, управляемый гидропрограмматором 5 и сливным регулируемым клапаном 10, повторяется. Его качество обеспечивается настройкой программатора 5 в соответствии с определенными соотношениями времени полива на тупиковом оросительном трубопроводе 9 и на кольцевой сети трубопроводов 3, устанавливаемыми расчетным путем.

Например, при количестве дождевателей на кольцевой оросительной сети N_к = 40 и на тупиковом оросительном трубопроводе N_т = 10, количестве одновременно работающих дождевателей, соответственно n_к = 2 и n_т = 1 соотношение времени полива составит 0,5. Это значит, что гидропрограмматор 5 должен быть настроен таким образом, чтобы время полива на тупиковом трубопроводе 9 было меньше в 2 раза, чем на кольцевой сети трубопроводов 3 (Т_т = 3 мин, Т_к = 6 мин; Т_т = 5 мин, Т_к = 10 мин и т.д.). Каждый дождеватель 4 при этом будет обеспечивать полив при одинаковой временной нагрузке, т.е. если все аппараты 4 на кольцевой сети 3 польют по 6 мин всю площадь, то аппараты 4 на тупиковом оросительном трубопроводе 9 также польют всю площадь по 6 мин, только срабатывая 2 раза. Заданные условия позволяют производить поливы в течение дня, суток одной нормой по всей площади системы, включая кольцевую и тупиковые ее части, без потерь воды через сбросной клапан 6 гидропрограмматора 5.

Формула изобретения

МОДУЛЬНАЯ АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА ДОЖДЕВАНИЯ МАЛЫМИ ПОЛИВНЫМИ НОРМАМИ, включающая подводящий напорный трубопровод или насосную станцию, оросительную трубопроводную сеть закольцованного типа с дождевальными аппаратами, оснащенными гидроавтоматическими затворами, блок управления со сбросным клапаном, предохранительно-сбросное устройство и регулятор давления, отличающаяся тем, что, с целью экономии поливной воды и снижения капиталоемкости и энергозатрат, система снабжена тупиковым оросительным трубопроводом с дождевальными аппаратами, имеющими гидроавтоматические затворы, и сливным регулируемым клапаном, при этом тупиковый трубопровод подсоединен к сбросному клапану блока управления.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3